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[转载]人类病毒学学科发展的回顾、展望与思考

已有 487 次阅读 2021-9-28 16:23 |个人分类:医学史话|系统分类:论文交流|文章来源:转载

资料来源:黎孟枫. 人类病毒学学科发展的回顾、展望与思考. 大学与学科,2020,1(1):96-105

人类病毒学起源于对感染性疾病病因的探究,是以感染人的病毒作为研究对象,在各种人类病毒的个性和共性两个层面上,认识病毒的组成、结构、性状和行为特征,病毒与宿主及环境的相互作用,以及病毒致病与免疫的规律,并在此基础上获得对病毒所致疾病及病毒相关疾病的预防、诊断、治疗的知识和技术的一门科学。

在我们的知识体系和人才培养体系当中,人类病毒学作为一个学科,主要定位在医学门类下的基础医学学科范畴。与此同时,在人类病毒学的发展过程,以及人们对人类病毒病的防治实践中,其他学科类别也常常开展对人类病毒的研究,比如医学门类下的公共卫生与预防医学及临床医学,理学门类下生物学一级学科中的微生物学,以及农学门类下的兽医学等。在这些不同的学科分支中,人类病毒学都不同程度地得到了发展。

人类病毒学无论作为一门科学还是一个学科,在人类健康和医学乃至国家安全中有着极其重要的地位和意义。除了人们所熟知的病毒性传染病以外,在其他领域,如病毒与肿瘤等非传染性疾病的关系,病毒载体在基因工程、基因治疗及基因编辑中的应用,病毒在生物进化及生态系统中的作用等方面,人类病毒学都具有重要的理论和应用价值。

曾几何时,人类自以为在和传染病的斗争中,已经取得了全面的胜利。但事实并非如此。进入21世纪以来,非典型性肺炎(SARS)、中东呼吸综合征(MERS)、人患禽流感、埃博拉出血热、新冠肺炎病毒(COVID-19)等多种烈性病毒所致传染病的暴发,对全球健康与经济社会发展造成了严重损害,其中多数疫情都对我国产生了较大甚至非常严重的影响。因此,当前和未来我国人类病毒学科在科学研究、人才培养、学科发展上面临的任务极其艰巨和繁重,有必要对其历史、现状和未来进行梳理与再思考,进一步认识该学科的发展规律与发展趋势,更好地推动人类病毒学为人类健康服务。

一、人类病毒学的发展历程

病毒所导致的疾病中,早在公元前2-前3世纪的中国就有了关于天花的记载,但直到19世纪末,天花病毒才被发现和鉴定。病毒学的发展历程大概经历了以下几个时期:(1)病毒的发现时期。189年,以俄国学者伊万诺夫斯基(Ivanovsky)发现烟草花叶病毒为标志,开启了病毒学的研究历程。1901年美国学者里德(Reed)等人发现的黄热病毒,是第一个被发现的人类病毒。此后,科学家们相继发现大量新的人类病毒,如狂犬病毒、脊髓灰质炎病毒、流感病毒等。(2)病毒的化学本质 研 究 时 期。这一时期人们开始探索病毒的物质本性。20 世纪前半叶英国学者鲍登(Bawden)和皮里(Pirie)等人揭示了病毒的化学组成主要是蛋白质和核酸,并且发现这些要素分子以一定的规律形成病毒结构。(3)病毒的细胞水平研究时期。20世纪早期,通过对噬菌体的发现及研究,人们认识到病毒必须在活细胞内生存和复制。1913年、1928年分别在豚鼠角膜组织和鸡肾组织悬液中成功培养了牛痘病毒。1931年,流感病毒在受精的鸡蛋中培养成功。1949年,使用人胚胎细胞对脊髓灰质炎病毒进行了培养。组织和细胞培养技术的建立,是人类病毒学发展史上的重大里程碑,迅速推动了病毒学研究的进程,促成了许多病毒学领域的重要发现。(4)分子病毒学的研究时期。自1953年建立 DNA 双螺旋结构理论,以及后续分子生物学、结构生物学等方法广泛应用后,人类病毒学进入了一个全新发展时期,并一直延续至今。在这一时期,人们对病毒的认识立足于一个全新的概念基础,即病毒的行为与致病是由它的组成核酸及蛋白所决定,由此开展了大量卓有成效的研究,人类病毒的知识积累进入了快速增长期。(5)控制新发与再现病毒病的研究时期。21世纪以来,随着新发与再现病毒性传染病不断侵害人类,人们借助高通量测序技术、生物信息学与组学等新科技手段,并通过与其他学科交叉合作,对新发高致病性病毒的发现与认知、对疫情的监控与预警,以及对防治策略的研究迈向了更精准、更迅速和更安全高效的方向,客观上人类基本具备了应对各种新发与再现病毒性传染病的科技潜力。

我国学者对人类病毒学早期的研究和贡献,起始于他们在国外从事专业活动的经历。汤飞凡在20世纪20年代末到30年代中期,与美国学者津瑟(Zinsser)确定了病毒的一般物理特性,并提出以微孔滤膜测定病毒大小。黄祯祥于20世纪40年代在美国参与首创了病毒体外培养新技术,奠定了现代病毒学的基础。我国成系统的病毒学研究主要建立和发展于新中国成立后。在老一辈病毒学家汤飞凡、黄祯祥、朱既明、高尚荫等人的引领下,我国病毒学领域取得了一系列标志性研究成果。汤飞凡在世界上首次分离和培养出导致沙眼的病原体,当时称为“汤氏病毒”(后证明实际上是衣原体),不仅为全世界的沙眼研究和防治开辟了道路,也为我国的人类病毒学事业提供了发展基础。这一时期,我国先后建立了一批病毒学及相关生物制品的研究基地,并以各种不同的形式一直发挥作用至今,其中包括现中国疾控中心病毒病预防控制所、军事医学科学院、中国科学院武汉病毒学研究所,以及多个生物制品研究所等;同时还研制出了一批与诊防治相关的疫苗和生物制品,使天花、麻疹、小儿麻痹等病毒传染病得到不同程度的控制,有的甚至被消灭,为保障人民健康做出了突出的贡献。到了20世纪70—80年代,我国人类病毒学研究基本形成体系,病毒学的主要研究方法学,包括病毒分离培养与鉴定、病毒组分研究、病毒免疫学、病毒超微结构与形态发生观察等技术基本建立。与此同时,我国逐步构建了对新发突发病毒疫情应急处理机制,如流行性出血热、病毒性肝炎、流感的全国监测与防控等。此外,新中国的医学大专院校开始了人类病毒学的教

学与人才培训。通过20世纪50年代的高级师资培训班、60年代的小规模研究生教育的积累,初步形成了规模不大但已现雏形的人类病毒学学科队伍。80年代中后期以来,分子病毒学在我国逐步建立并经历了较快的发展,病毒学新兴及前沿研究逐步得以开展,若干代表性学术团队和研究机构成长迅速,带动了我国人类病毒学由经典病毒学时代进入分子病毒学时代,并在此过程中培养了大批中青年人类病毒学工作者。

二、人类病毒学的经典研究领域

人类在与病毒做斗争的过程中,通过对病毒来源、病毒性状、病毒致病机理、病毒病诊防治等问题进行的专门研究,积累了针对病毒不同方面的知识,以及针对各种不同病毒的大量知识,这些知识在人类病毒学学科体系中逐步归类到不同的研究领域,由此形成以下学科方向:(1)人类病毒生物学。主要关注病毒学中最基础的生物学问题,包括对病毒的大小、形态、组成、结构,病毒的基因、基因组及蛋白的机构、功能和行为,包括病毒复制、基因表达及其调控规律等的研究,是一个宏大的学术领域。(2)人类病毒遗传与进化。病毒遗传与进化是人类病毒学研究的重要方向,除了关注一般意义的病毒遗传变异规律,该领域还特别重视病毒在感染人类或与人类共存过程中,基于病毒变异或在宿主环境改变的选择压力下产生的进化过程与结果。例如,丙型肝炎病毒感染人体后形成不同的准种(Quasispecies),即高度相似但不完全相同的病毒变异体,从而逃避免疫监控、疫苗预防或抗病毒治疗,导致难以被清除。(3)病毒与宿主的相互作用及病毒致病机理。主要研究和描述病毒感染机体后,病毒及其基因、基因组和蛋白与宿主细胞及宿主环境之间的相互作用,以及以此为基础的致病机理。在致病机理层面上,该领域一方面研究病毒干扰宿主细胞变化的直接致病性,另一方面关注免疫病理损伤作用的致病机理,如我们所熟知的“细胞因子风暴”等现象。(4)抗病毒免疫与疫苗。该领域主要研究病毒如何激活或逃避人体免疫反应,人体如何对病毒做出免疫反应,以及如何利用病毒与机体的免疫反应开展疫苗研制等。(5)病毒病治疗策略和药物研制。

主要针对病毒复制周期的不同环节及环节中的病毒或宿主因素,筛选或设计药物。其中成功的例子包括抑制流感病毒从细胞释放的达菲、抑制丙型肝炎病毒 RNA 基因组复制的索非布韦,以及天然抗病毒蛋白干扰素等。(6)病毒基因工程与病毒载体。病毒虽有其致病的一面,但某些病毒经改造后也被广泛用作载体导入有用外源基因至人体细胞内表达,以及用于制备疫苗、开展基因治疗和基因编辑等目的。例如,我国第一个获批进入临床试验的新冠病毒疫苗就是以腺病毒5型作为载体携带疫苗基因对人体进行免疫。此外,随着现代科技的发展,人类病毒学与其他学科交叉融合后,还形成了病毒流行病学、肿瘤病毒学等研究领域和学科方向。

三、人类病毒学的前沿及新兴领域

上述人类病毒学的各个经典研究领域,经过长时间的发展,既产生了各领域的专门知识和人才队伍,同时又在整体上构成了较为稳定的人类病毒学知识体系和学科科学体系;既映射出人类病毒的客观本质和行为规律,也体现了人们在历史进程和现实需要中对人类病毒的基本认识框架。如同其他发展活跃的学科一样,在这一稳定知识体系的前端,必定不断地形成一些最为活跃、探索性极强并且日益更新的研究前沿,使人类病毒学无论是作为一门科学还是一个学科,都迅速地不断向前开拓新的认识领地。基于对病毒病诊防治的需要,以及人们在知识积累中由量变到质变飞跃的规律,当前人类病毒学的新兴、前沿领域包括:(1)新病毒的发现。新病毒的发现是各时代人类病毒学的重要前沿,具有高度技术依赖性。进入21世纪以来,随着新一代测序和生物信息学等技术的发展,大大加快了新病毒的发现过程。过去一个病毒的发现往往需要十几年或更长的时间,而近年来,利用宏基因组或转录组学等分析技术,人类已发现一千多种新的 RNA 病毒。(2)病毒与微生物组学。大量病毒存在于自然界环境和生物体内,而病毒/微生物组学在整体层面上揭示存在于某一个或某一类生物体,或某一特定环境中所有的病毒和微生物,由此研究它们与人类健康的关系。(3)动物源性病毒对人类感染的研究。从过去到现在,大部分人类新发传染病都来源于动物,我们需要了解动物源性病毒在动物宿主中的生态及分布特征,解析病毒基因变异和进化现象,阐明病毒跨物种间感染与致病的规律,为新发病毒性传染病的防治提供有力的科学支撑。(4)病毒免疫病理与“炎症风暴”的研究。大多数病毒病具有自限性特征,随着病毒自然清除,疾病表现消退甚至产生免疫力,但一些容易引起重症的病毒感染如SARS等,其致死机制往往是以炎症风暴为特征的免疫病理,如何抵御该种病理侵害,已成为人类病毒学的重大前沿课题。(5)病毒关键分子的结构生物学。结构生物学为人类病毒疫苗和药物创制提供理论基础,因此在人类病毒学学科发展中地位特殊。基于结构基础的人类病毒学基础研究和药物疫苗创制呈现出巨大生命力。(6)特异性、靶向性抗病毒治疗策略的研究。抗病毒治疗策略是人类病毒学研究的重要目标,以病毒关键基因或蛋白作为治疗靶点,辅以计算机模拟手段,进行病毒靶分子与药物分子的高通量虚拟筛选,极大地提高了发现特异性、靶向性抗病毒治疗药物的可能性,大大地加快了研发速度。(7)病毒疫苗研制。病毒疫苗作为预防、控制和消除病毒性传染病的有效策略,一直是人类病毒学研究的重点和活跃领域。近年来,除了传统灭活疫苗、减毒活疫苗外,病毒载体重组疫苗、DNA疫苗、mRNA疫苗等新型疫苗制备技术得到快速发展,将为人类病毒性传染病的防治提供重要的手段。

此外,人类病毒学与其他学科的交叉融通也非常广泛与活跃,如生物信息学与组学技术、结构生物学、材料科技,以及中医药学在人类病毒病的诊疗实践等,都已经或正在成为人类病毒学研究的新兴前沿领域。

四、我国学位体系中的人类病毒学人才培养

如文首所述,在当前我国的学科系统中,医学、理学、农学三个学科门类均涉及人类病毒研究和相关人才培养。以“病毒AND人”为关键词,经对万方数据和中国知网的检索统计,近十年我国博士和硕士论文共涉及29个一级学科,207家高校。一批拥有与人类病毒学相关学位点的科研院所,也培养了许多硕士、博士研究生。查询万方数据和中国知网的博硕士论文库发现,我国近十年指导产出了与人类病毒相关的硕士、博士论文的导师有2720人,包括博导759人,硕导1961人,其中中国科学院院士25人,中国工程院院士38人,[2]国家杰出青年科学基金获得者203人;涉及人类病毒学研究的博士学位论文1237篇,硕士学位论文3545篇。加上未入库的数据,可以看出我国的人类病毒学研究已经有一定的规模。在国家重点实验室布局中,有4个与人类病毒学直接密切相关。

2003年SARS暴发流行后武汉生物安全 P4实验室的建立,标志着我国正式拥有了研究和利用烈性病原体的硬件条件。值得注意的是,每一次病毒病的流行,都吸引了更多的研究队伍加入到人类病毒学的科学研究和学科建设中来。本次 COVID-19大暴发后,各个学科的研究人员,甚至人文社会科学领域如心理学、哲学学者,都纷纷参与相关研究。

五、人类病毒学发展的特点和趋势

人类病毒学学科的发展,既要服从于其研究对象病毒所依从的生物学和医学等科学规律,又涉及人类病毒病对健康和经济社会乃至文化政治的影响,学科的发展呈现出一系列值得关注的特征。

第一,病毒作为一种最小的微生物,与其他细胞形态生命体相比,其结构简单,基因组极小,只有一种核酸(RNA或DNA),其组成蛋白的数量也很少。然而,病毒的复制繁殖过程并不简单,致病机理尤其复杂,与其严格细胞内寄生性相关的宿主作用远未阐明,病毒学前沿科学问题层出不穷,科学研究任重而道远。另一方面,由于病毒的简单性和胞内寄生性,其作为各界生命体研究模型的意义突出,许多生命科学重大规律的发现源于病毒学研究。第二,病毒学学科发展的动力来源凸显出多元化的特征,与病毒病防治的现实需要密切相关。病毒学研究往往能够在疫情流行中呈现快速响应之势,并能够与各时代的前沿技术迅速融合。这一切都是推动人类病毒学发展壮大的不竭动力,要求人类病毒学工作者在紧扣本领域科学核心的同时,保持对科学技术整体乃至整个经济社会发展的敏感性,并积极主动与现实需求结合。第三,病毒病流行既有全球性的共同规律,又有显著的地域性特点,尤其在疫情传播和控制策略方面,与疫地的自然环境和物种资源乃至人文文化特征紧密相关。第四,人类病毒学学科发展与生物安全密切相关。一方面人类病毒病严重影响国家和社会安全;另一方面病毒学研究对生物安全设施的依赖性极高,生物安全条件对研究课题的选择有着制约作用,许多由于生物安全条件限制而“就便”设置的课题研究可能无法真正解决实际问题,对学科进步推动意义有限,并且,生物安全门槛的存在,客观上造成了研究选题的“垄断”现象,不利于将全部有效学术生产力投入到学科发展和科技创新中去。

基于上述特点,可以看到人类病毒病的反复流行,新病毒病的突发暴发,以及科学技术手段的日新月异,为人类病毒学加速发展提出了迫切需求和动力来源。总体而言,当前人类病毒学学科的发展在全球范围内呈现出以下趋势:

(1)人类病毒学优秀研究成果将大量、迅速地涌现,尤其在若干高度活跃的前沿和新兴研究领域,如新病毒的发现、动物源性人类病毒病研究、抗病毒治疗新手段新策略、病毒疫苗研发等,将产生丰富的新知识、新技术,从而使人类对原有和新发突发病毒性疾病的响应更加迅速,更加从容,更加自信。

(2)人类病毒学基础研究成果转化到实际应用的时间周期较过去大大缩短,弥合基础研究与实际应用之间的鸿沟越来越具有客观可能性。如本次新冠肺炎的病原被迅速阐明,致死机理很快确定为病毒感染引起的“细胞因子风暴”。又如在埃博拉出血热、新冠肺炎等疫情暴发的同时,基于各种机理的疫苗的研制随即得以迅速开展并很快进入人体试验,这在过去常常需要几十年的时间。

(3)病毒跨物种传播给人类健康带来的威胁日益严重,这一问题受到空前的重视。当前,人类对野生动物的捕猎、贩卖和食用等行为,以及人类通过土地开发、森林砍伐、生态破坏等扩张性活动造成原有生态屏障被突破,人与野生动物的空间隔阂缩小,接触范围增大。因此,动物病毒跨种传播的规律、人类作为新宿主针对动物源性病毒而产生的生理及病理反应、病毒跨种传播到人的预测预警等,成为人类病毒学研究的重要方向。

(4)学科交叉渗透成为促进人类病毒研究的必备和常态,并在此过程中有可能融合形成若干新兴、活跃的交叉学科,这将给人类病毒学带来新的学科面貌。组学与生物信息学、免疫学新理论、细胞生物学新理论、基因编辑技术、干细胞与组织工程学、材料科学与技术、计算机科学技术与人工智能等,不仅助力人类病毒学基础研究和病毒病的诊疗防治,还可能逐步形成稳定的交叉领域。未来不仅大批病毒学者需要学习、掌握和运用其他学科的知识和方法,其他学科背景的学者也可能“跨界”成为病毒学家。

(5)“反向病毒学”日益成熟,主流性日臻成形。历史上的经典病毒学研究路径多从临床表现、流行状态到病毒病因的发现,从认识病毒功能表型到鉴别出病毒基因型。自分子病毒学发展至鼎盛以来,我们更多地看到从基因到蛋白、从基因型到表型、从病毒基因的首先发现到再证实完整病毒的存在等一系列的“反向”现象。直接从病毒基因序列入手,发现、分离、命名新的病毒,进而研究和评估新发现病毒的临床意义和公共卫生意义,这样的事例屡见不鲜。如果说这对传统病毒学家还是新鲜事物,那么对下一代的病毒学者来说这将是常态。

(6)当前新冠疫情带来的发展机遇。每一次人类病毒学的重大事件,都会催生一批崭新的研究成果,推动人类病毒学学科的发展。人类病毒的突出特点之一,就是不断引起感染暴发、流行甚至大流行。相比于其他重大事件,如地震、洪水、台风等持续时间短、受影响区域较为局部的特性,人类病毒疫情在缺乏干预或干预不当不力的情况下,其危害具有自动放大的特点,往往造成大范围甚至全球性的大灾难。2003年SARS、2009年新甲型H1N1流感、2012年MERS、2013年H7N9禽流感、2014年非洲埃博拉出血热、2016年寨卡病毒病、2020年新冠肺炎等均在其列。每一次新出现的人类病毒重大疫情,往往在世界范围内掀起广泛的研究热潮,在病毒的鉴定与溯源、病毒的致病机理、抗病毒药物与疫苗研发等研究方向产出大量成果。例如,2003年SARS暴发后,全世界关于该病毒的研究论文和专利增加了14864篇(项)。这些广泛而深入的研究,反过来又推动人类病毒学科的进一步发展,使学科在理论知识上更为丰富,在研究方法和技术手段上更为先进,在学术人才规模上更加宏大。就此而言,人类病毒学学科的发展格局具有相当大的可塑性,理论更新和技术进步受到病毒学重大事件的影响极大。可以预见,COVID-19的大流行,将“逼出”人类病毒学学科蓬勃发展的重大机遇。

六、我国人类病毒学学科发展面临的一些问题

经过21世纪以来,尤其是近十多年的长足发展,我国人类病毒学学科在学术队伍的规模、杰出团队的数量、研究平台的水平等多个学科要素上都有很大提升,在学科方向的构建、研究课题的主流性前沿性、学科的学术研究与学术评价能力、学科人才培养的规模和质量等诸多方面进步明显,取得的研究成果数量上增长迅速,所涉领域范围不断扩大,成果质量和影响力不断提升。与国际病毒学界的交流合作日益增强,向国际学术主流的融入逐渐加速,在国际学术和防疫大局中的作用越来越重要。这一切,为我国人类病毒学学科的长远发展,尤其为未来一段时期的突破性成长提供了良好的基础。

与此同时,中国人类病毒学学科的发展与世界先进水平之间、与我国病毒病防治和国家安全的需求之间,还存在相当的差距,发展速度和发展质量亟待提升。以在国际公开发表的研究成果为例,源于Web of SCIence、MEDLINE和InCites数据库,以及大为INNOJOY 专利搜索引擎的统计数据显示,截至2020年4月7日,中国在人类病毒学领域发表研究论文总共17518篇,而美国有100658篇,英国22898篇,德国21303篇,法国17223篇。近五年在国际最主流的病毒学专业期刊JouRNAlofVirology 上发表论文的数量3780篇,其中,美国2274篇,中国653篇。此外,人类病毒学领域的专利申请,合并同族专利后,中国558项,美国3221项,德国584项。在原创性病毒疫苗、抗病毒新药创制等关键领域,差距更加明显。归纳起来,我国人类病毒学学科发展存在的问题,有以下一些体现:

(1)问题导向的研究创新性不足。我国在世界人类病毒学的重大研究发现和成果中所占比例较少,研究较多局限于对已有知识的跟进和补充,原创性、引领性的研究开展有限。研究创新性不足既表现在对科学问题的提炼能力和突破能力存在缺陷,也表现在选题和内容设计上缺乏临床问题和防疫问题的导向。将问题导向和创新性研究割裂的观念痼疾顽劣,纯粹以发表一般SCI论文或追求影响因子数值为目的的追随甚至跟风现象仍很明显,研究选题和研究内容与推动本学科高质量发展、引领指导解决实际问题等目标直接关联度不高。本次新冠疫情中涌现出诸多对防控实践具有指引意义的研究课题,反衬出过去多年来我国人类病毒学领域中以发表论文为终极目标的价值取向和研究格局的弊端,“无关痛痒”的研究课题大面积占据学科阵地,研究成果一经发表即迅速被边缘化,对认识人类病毒真正有意义、能够指导病毒病防治实践的原创性研究成果往往产生在其他优势国家。

(2)学科交叉的广度、深度和高度明显不足。当前,重大科学发现往往都有不同学科参与的影子,各个学科之间的相互交叉、渗透、融合,是未来科学技术发展的重要推动力。学科交叉发展的背后需要大量的复合型人才,需要学科间常态化的、高度活跃的交流合作。在未来人类病毒学学科发展过程中,生物信息学、结构生物学、流行病学、人工智能、材料科学技术、中医药等领域的充分融入至关重要。在复合型人才的培养和学科交叉合作方面,我们还需要付出更多的努力。

(3)研究条件与平台存在差距。人类病毒学研究的一个鲜明特点,是其研究对象往往对人类产生严重危害并具有传染性,因此必须有符合标准的生物安全设施作为研究场所。目前,我国的生物安全研究设施严重不足,与世界优势国家差距显著,其中最为突出的是生物安全三级实验室(俗称P3实验室),我国尚未达到每个省拥有一个P3实验室的数量,严重限制了相关实验研究的开展。

此外,在最高级别的生物安全实验室(P4实验室)建设方面,目前全世界共有约50所 P4实验室正在运行或在建,其中美国拥有13所正在运行、扩建或规划中,而中国目前仅一所(武汉 P4实验室)在运行。

(4)人类病毒学专业人才培养在知识和能力构建上尚有欠缺。经典病毒学基本功训练不足、病毒学前沿领域把握不透、病毒学与其他学科融通教学不充分三者并存。在宿主细胞生物学研究“套路”的诱惑下,并受到生物安全条件的限制,经典病毒学研究训练项目如病毒分离培养鉴定、病毒颗粒的定量检测、病毒基因与蛋白功能辨识、病毒致病细胞和动物模型建立等活病毒实验操作训练偏弱。与此同时,在我国人类病毒学人才培养过程中,对学习掌握和交叉运用临床医学、公共卫生与预防医学以及其他相关学科知识的意识和能力培养不足。

(5)人类病毒学知识在临床医学、公共卫生与预防医学、药学、中医药学,以及基础医学其他二级学科的教学内容中渗透较少,致使上述学科培养的医药卫生专业人才对人类病毒学知识储备不足。由此带来的直接后果是,在病毒病临床救治、疫情防控、药物与疫苗研发、前沿基础研究等各个重要方面难以集成人才力量、形成学科合力,同时也削弱了应对重大病毒性公共卫生事件的能力和效果。

(6)尽管我国人类病毒学人才培养规模有了很大增长,但高水平学者队伍规模和高质量人才培养的数量仍显不足。一方面受到了一些硬件条件如高等级生物安全实验室的限制,“进过 P3”的病毒学研究生少之又少;另一方面在跨学科培养复合型创新人才的机制上还有待进一步完善,人类病毒学领域的研究生培养规模有待进一步扩大。

七、对我国人类病毒学学科发展的若干思考和建议

病毒性疾病危害的广泛性、严重性长存,在可预见的将来不可能彻底消失,对人民健康和国家安全的威胁不会减退。与此相映照的是,科技发达国家该学科领域的优势依然明显,我国差距仍然较大。如何在此大背景下,以及在当前新冠疫情的现实启示下,推动我国人类病毒学学科更快速、可持续的发展,具有重要意义。基于前述分析,当前需要特别关注和解决以下若干关键问题。

(1)人类病毒学研究要加强创新意识和问题意识导向。在宏观资源引导、学科评价政策、学科建设规划、学科人才培养四个层面,都应当明确“三个导向”,即:导向人类病毒学前沿科学问题、导向病毒病防治重大需求、导向病毒相关医药健康事业和产业发展。过去一个时期,对领域前沿科学问题和防治实际需求的认识存在误区,机械剥离二者,甚至分以高低。现在我们应该看到,人类病毒学科学前沿问题往往产生于实践需求当中,两者的统一是更大的主流,问题意识往往是创新意识的前提,创新意识与创新能力又是解决实际问题的关键。由此,人类病毒学科学研究和研究生培养的选题价值取向需要用力调整,唯影响因子独尊的取向应当摒除,需要更多地倡导围绕人类病毒学前沿领域和关键核心技术的重大科学问题,从国家战略需求出发,持续开展具有原创性的科学研究。

(2)改革创新人才培养模式。首先要反思和改进人类病毒学研究生培养方案:一是要加强跨学科领域知识和技能的系统性培养,基础医学中人类病毒学的研究生可以“轮转”的方式增加临床传染病、公卫病毒病防控等方面的一线体验和训练,强化研究生对传染性疾病的深刻认识和理解,在真实一线中激发学生对科研问题及解决方案的思考;二是要强化经典病毒学技能训练,避免为“走捷径”谋求高影响因子而误入以宿主细胞生物学研究代替病原学训练的歧途;三是要在培养方案中加强国家安全意识和学科意义站位的教育,以及对生物安全及学术伦理的学习与实践训练。

其次,要在研究生选题、开题、学位授予、学位授予后评估等各个环节,加强问题导向的创新性评价,引导和倒逼以解决实际问题为出发点的知识学习及科学研究的培养模式改革,不断培养学生对问题的提炼、分析、解决能力,以问题为导向培养学生的创新能力。再次,要改进导师队伍建设方略,倡导人类病毒学导师到传染病临床、病毒病公共卫生防控等跨学科进修与交流合作,探索人类病毒学研究生导师“双师”“多师”制,优化导师小组构成,导师小组中融入临床和公卫疾控的专家成员。

最后,在临床医学、公共卫生与预防医学、基础医学、药学、中医中药、结构生物学等学科专业的研究生教学中,应当加强人类病毒学的内容。

(3)加大人类病毒学研究资助投入。病毒病流行对经济社会发展造成的损失巨大,而病毒病防控对科技的依赖度高,人类病毒学研究的成本也很高,生物安全要求严格,病毒科研对疫情现场与实验室活动的需求同等重要,这一切都呼唤更高的科技投入。国家和地方政府通过自然科学基金和科技主管部门的专项投入,以及社会与产业对病毒学研发资金的注入,都需要进 一 步加大。

(4)补齐人类病毒学学科建设与研究平台短板。平台建设“补短板”的首要任务是加强生物安全设施建设。生物安全实验室等设施作为开展人类病毒研究的基础性保障,不仅仅是科研需要,更是一个国家在生物安全方面的重要战略部署,应当加大力度支持建设。特别对于P3实验室建设,一直以来将其“神圣化”的观念和严控新建的做法需要改变,建议采取放开审批建设、严格监管使用的政策,只要高校和科研院所有相关需求,在确保严格监管的前提下,都应该予以支持,并加大经费和人力资源投入。对于被誉为病毒学研究领域的“航空母舰”的 P4实验室,亦应继续投入建设,开展高等级烈性病毒的科学研究,以更好地应对重大传染病疫情对我国国家安全的威胁。与此同时,还需要加强人类病毒学学科建设所需要的其他平台如抗病毒抗体研制、炎症风暴研究、抗病毒疫苗与药物创制平台等的建设。

(5)适度扩大人类病毒学学科的人才培养规模。人类病毒学学科既是生物医学的前沿,又是国家安全等高层次重大需求的核心专业依托,专业人才队伍的数量和质量能否适应日益增长的科学研究与疫情防控需要,是我们应当考虑和解决的一个重要问题。一方面,人类病毒学硕士生和博士生招收培养数量应当增加;另一方面,临床医学、公共卫生、药学等学科亦应加强病毒学相关人才的培养。建议探索实施传染病防控人才培养综合改革专项计划,将人才培养模式改革和扩大培养规模结合起来,培养更多高质量的病毒学学术人才、病毒性传染病公共卫生防控人才,以及人类病毒学与其他学科交叉的复合型人才。

人类病毒学产生于人类对疾病新病原体的探索,成长于自然科学发展和人类对自身健康关注的历史长河,伴随着人类与病毒病艰难而不懈的斗争,走过了一个多世纪的岁月。如今,一场突如其来的新冠肺炎疫情,在仅仅一百多天的时间就席卷全球,致使数百万人感染,截至2020年4月28日,死亡病例已达21万余例。随着感患和死亡人数的不断攀升,此次疫情已经并将继续对全球经济社会发展产生重大而深远的影响。在全球化时代的今天,面对肆虐的病毒,没有哪个人、哪个国家、哪个民族能够独善其身、置身事外。在人类命运共同体的当下,如何能够在与病毒的战斗中从一个胜利走向另一个胜利,是全人类需要直面和思考的命题,更是人类病毒学工作者光荣而艰巨的历史使命。我们任重而道远!



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